计算机图形学(1)——简单介绍





《计算机图形学:原理、算法及实践》李晓武

◆ 前言

计算机辅助设计(CAD)、计算机动画仿真、影视广告特效制作、电脑网络游戏、虚拟现实、三维扫描和打印以及人工智能技术等涉及图形图像的方面,都在直接或者间接地使用计算机图形学的理论和方法。

◆ 1.2 研究内容及应用领域

从构成要素上看,图形主要分为两类:一类是几何要素在构图中具有突出作用的图形,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等;另一类是非几何要素在构图中具有突出作用的图形,如明暗图、晕渲图、真实感图形等,这样的图形又称为矢量图形。

在计算机内图像以点阵位图(bitmap)的形式呈现,图像中的每一个点记录了图像在该点的灰度、亮度或者颜色值,将图像中所有点的灰度、亮度或者颜色值组合在一起才能得到图像的整体信息。

计算机图形学的研究主要是围绕图形信息的输入、表达、存储、显示、变换以及图形准确性、真实性和实时性的基础算法进行的,其算法可以分为以下几类。

计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)是计算机图形学最广泛、最活跃的应用领域。

CAD软件中的三维几何造型技术具有很多优点,除了造型便捷外,还可以进行装配件的虚拟装配、干涉检查等,结合CAM和CAE(计算机辅助工程分析)等软件或功能模块,对产品进行仿真数控加工、有限元分析等,基本上代表了CAD的发展方向。

名词补充:
显卡的处理器称为图形处理器(GPU),它是显卡的“心脏”,与CPU类似,只不过GPU是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的,这些计算是图形渲染所必需的。某些最快速的GPU集成的晶体管数甚至超过了普通CPU。

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